Şebeke ve Generatör Senkronizasyonu

Enerji maliyetlerinin düşürülmesi amacıyla tesislerimizde şebekenin yanı sıra kendi ürettiğimiz enerjiyide kullanabiliriz. Günümüz şartlarında tesislerimizde bu enerjiyi dizel jeneratörlerden veya doğalgaz kullanan generatörlerden elde etmek mümkündür.

Zaman zaman bu saydığımız kaynakları aynı anda çalıştırmaya gerek duymakta ve bu yolla genaratör ile şebekeyi paralel kullanmak durumunda kalabilmekteyiz. Bu noktada sistemi paralel çalıştırabilmek için şebeke ile generatörü senkron hale getirmek zorundayız.

Bu işlem şu şekilde gerçekleştirilir:


Üç fazlı bir şebeke ile bir generatörün paralel bağlanabilmesi için şu koşulları sağlamak gerekmektedir.

1. Şebeke gerilimi ile generatör gerilimi aynı olmalıdır.

2. Şebeke frekansı ile generatör frekansı aynı olmalıdır.

3. Şebeke faz sırası ile generatör uç geriliminin faz sıraları aynı olmalı, bir anlamda şebeke döner alanı ile generatör döner alan yönü aynı olmalıdır.

4. Şebeke ve generatörün faz gerilimleri eşit ve üst üste düşmeli ve fazörlerin yönleri aynı olmalıdır.

Bu dört madde sağlandıktan sonra bir senkron generatör şebekeye bağlanabilir.

Senkronizasyonu sağlamak için şunlar yapılabilir.

1. Generatör frekansını şebeke frekansına eşitlemek için motorunun hızı ayarlanır,

2. Generatör gerilimini şebeke gerilimine eşitlemek için uyarma akımı ayarlanır,

3. Generatör ile şebeke fazları arasındaki açı farkı sıfırlanır (açı farkına göre generatör hızı hassas bir şekilde artırılarak ya da azaltılarak farkın sıfıra yaklaşması sağlanır),

4. Frekans, gerilim ve açı farkı koşulları sağlandığı anda generatör şalteri devreye alınır.

İlk üç madde, senkronizasyon gerçekleme rölesi tarafından otomatik olarak gerçekleştirilmektedir. Dördüncü madde ise PLC tarafından uygulanmaktadır.

Çok önemli bir husus da, senkron sinyali oluştuğu andan itibaren en kısa zamanda
şalteri kapattırmak gereğidir. Senkronizasyon gerçekleme rölesi generatörü uzun süre
senkronda tutamayabilir. Şalter kapattırılması gecikir ise, generatör fazları
senkrondan dışarı kayabilir. Bu sebeple, iki kaynak senkron olduğu andan itibaren
yaklaşık 100 ms içinde şalter kapattırılmalı ve iki kaynak paralel çalışmaya
alınmalıdır. Paralel çalışma gerçeklendiği andan itibaren, generatör çalıştığı sürece senkrondan çıkamaz çünkü şebeke gibi büyük bir kaynağa karşı koyamaz.
Generatör kumandası için iki büyüklük kontrol edilir: uyarma akımı ve yakıt miktarı.
Generatörün iki çalışma modu vardır: Tek başına ve şebekeye paralel. Generatör tek
başına çalışırken, uyarma akımı gerilim kontrolünde, yakıt miktarı da frekans
kontrolünde kullanılır. Generatör şebekeye paralel çalışırken ise, uyarma akımı
reaktif güç kontrolünde, yakıt miktarı da yük miktarı kontrolünde kullanılır.

Senkronizasyon gerçekleme rölesi :

Generatörün şebeke ile senkronizasyonunu sağlar. Şebeke faz gerilimleri ve
generatör faz gerilimlerini giriş olarak alır. Generatör fazlarını şebekeye senkron hale
getirmek için generatörüm uyarma akımına ve gaz valfine kumanda eder. Generatör
şebekeye senkron olduğu anda yaklaşık 150 ms’lik bir pulse çıkışı verir.

Senkronizasyon kontrol rölesi :

Şebeke faz gerilimleri ve generatör faz gerilimlerini giriş olarak alır. İki giriş
birbirine senkron ise kontak çıkışı verir. Bu çıkış, senkron durumu mevcut olduğu
sürece aktiftir. Sonkronizasyon bozulursa bu çıkış da tekrar sıfıra döner.